双橡胶圈承插式玻璃钢夹砂管施工工法中建七局三公司林 丹 黄业永 吴秋明 赖友华1 前言玻璃纤维增强热固性树脂夹砂管（简称玻璃钢夹砂管）是目前国内正广泛推广使用的一种柔性复合型管材，在化工、饮用水输送和排污等领域应用广泛，安装方式多种多样，但采用双橡胶圈承插式连接，并配合专用试压螺栓独立进行接口水密性试验的创新施工方式，可有效保证管道接口安装质量。连江可门港供水工程塘坂至金星钢铁厂段总长约30km，主要采用双橡胶圈承插式玻璃钢夹砂管，由于此类管道安装过程容易出现接口安装质量问题，我司联合相关生产厂家开展技术合作，对玻璃钢夹砂管接口安装方法进行改进，采用试压专用螺栓独立进行每节管道接口水密性试验的施工方法，于2007年通过中国建筑第七工程局技术委员会评审鉴定，被评为2007年中建七局局级工法（编号GF/3070332007）。2 工法特点2.1 双橡胶圈承插式连接具有连接可靠、施工方便快捷、维护成本低；2.2 强化管道施工过程中间控制，对管道双橡胶圈接口逐一试压，接口试压合格方才进入后续管道安装，有效保证了管道接口安装质量，减少管道安装过程发生返工现象。3 适用范围适用于一般工程地质条件下，管径大于300mm、不同刚度的双橡胶圈承插式连接玻璃钢夹砂管压力供水管道施工。4 工艺原理在玻璃钢夹砂管的插口端外壁加工两道凹槽，将两条“o”型橡胶圈嵌入凹槽内，然后将插口端插入承口端，使双橡胶圈与承口内壁和插口外壁紧密接合，形成接口处密封区域，对逐个接口独立进行水密性试验，确保管道接口连接紧密。5 施工工艺流程及操作要点5.1 施工工艺流程测量放样沟槽开挖基础处理管道敷设及装配接口严密性试验固定支墩管道回填系统严密性试验系统冲洗消毒5.2 操作要点5.2.1 测量放样开工前应校测与本工程衔接的已建管道、构筑物等平面位置和高程。测量时先测量管道系统中心线和检查井、阀门井位置，在管道转弯、分支处设置施工控制桩并撒出石灰线以便开挖，在机械开挖施工时架设水准仪进行跟踪测量。5.2.2 沟槽开挖沟槽开挖前，应根据施工需要进行调查，掌握管道沿线的现场地形、地貌、建筑物、各种管线和其他设施的情况以及工程地质、水文地质资料、排水条件，并编制排水方案。施工排水系统排出的水，应输送至抽水影响半径范围以外，不得影响交通和破坏道路、农田、河岸及其它构筑物。当管道未具备抗浮条件时，严禁停止排水。沟槽开挖过程及时控制开挖深度，防止超挖；沟槽开挖后应及时恢复沟槽中心线和控制高程，采用设置坡度板来进行高程、中心线控制，随时检查坡度板设置位置和高程是否准确，确保沟槽中心线、坡度及附属构筑物位置正确。沟槽的宽度应便于管道铺设、安装，以及夯实机具操作和地下水排出。沟槽的最小宽度应按下式计算确定：bD1+2S式中：b沟槽的最小宽度(mm)；D1管外径(mm)； 管道公称直径DN(mm)300DN500200500DN900300900DN16004501600DN2000600 S管壁到沟槽壁的距离(mm)，按表5.2.2确定。沟槽边坡的最陡坡度应根据沟槽土质确定，必要时沟槽壁应设置支撑或护板，并编制应急预案。土方开挖采用机械开挖，槽底预留20cm由人工清底，开挖过程严禁超挖，以防扰动地基。在软土沟槽坡顶不宜设置静载或动载；需要设置时，应对土的承载力和边坡的稳定性进行验算。 当沟槽挖深较大时，应按机械性能合理确定分层开挖的深度。5.2.3 基础处理当土壤承载力为8100KPa和非岩石时应采用原状土作为基础；当土壤承载力为570KPa时，应采用经夯实后的原土作为基础，夯实密度应达到95。沟槽底遇淤泥、卵石、岩石、硬质土、不规则碎石块及浸泡土质应挖除后作相应的管基处理。管道经过不良地质时应按设计要求进行管基加固。5.2.4 管道敷设及装配1 管材运输、存放装卸过程中应轻拿轻放，严禁摔跌或撞击。管道吊装应保证管道在空中均衡，可采取一个支撑点或两个支撑点起吊，严禁用绳子贯穿其两端装卸管道。装卸采用的吊装绳应是柔韧的、较宽的皮带、吊带或绳索，严禁采用钢丝绳或铁链吊装管道。寒冷季节搬运管材时，严禁剧烈撞击，以防裂纹。管道应按规格分类堆放，管道直接存放在地上时，地面应平坦。严禁将管道存放在尖锐的硬物上，所有堆放的管道应加木楔防止滚动。运输和存放时管道也应加木楔防止滚动，每一层应垫放枕木，枕木间距应小于1/2管长。管道堆放高度不得超过2m，公称直径大于DN1400的管道不得叠放，如图5.2.4-1所示。2 下管在沟槽地基质量检验合格，并核对管节、管件位置无误后及时下管。下管采用吊装设备与人工配合。下管时注意承口方向保持与管道安装方向一致，并在各接口处掏挖工作坑，工作坑大小为方便管道对接安装为宜，如图5.2.4-2所示。3 橡胶圈安装根据管径选择相应橡胶圈，将管道承插口及橡胶圈清理洁净，上橡胶圈时，使橡胶圈弯成心形或花形放在承口槽内就位，并用手压实，确保各个部位不翘不扭。橡胶圈润滑剂应由配套厂商提供，不得使用石油制成的润滑剂。4 管道连接1）安装前应彻底清洁管端、凹槽和橡胶圈，确保无油污、灰尘，橡胶圈应清洁、无损；在承口管壁上预先开好试压孔，该孔位需位于安装到位后的接口两道橡胶圈中间，孔径需与试压专用螺栓匹配。2）玻璃钢夹砂管间连接时，承口端试压螺栓必须安装到位，管道的承口、插口与橡胶圈接触的表面应平整光滑、无划痕、无气孔，确保橡胶圈与凹槽、管壁均匀贴合；3）管道就位时，将插口对承口找正，试压孔朝上，套帆布绳，调整起吊机械，将插口端推入承口。第一节管与第二节管安装要准确，管道承口朝来水方向。插口端与承口变径处在轴向应有一定间隙，DN300DN1500mm管的间隙应控制在515mm，接口的允许转角应由生产厂家提供。安装后，检查插口推入承口的位置是否符合要求，用探尺插入承插口间隙中检查橡胶圈位置是否正确。经检查确认接口安装符合要求后，用砂袋固定管道。4）在土壤或地下水对橡胶圈有腐蚀地段，在回填土前应用沥青胶泥、沥青麻丝或沥青锯末等材料封闭橡胶圈接口。5）非定尺长度的管道可现场实测后定制，非标角度的弯头、三通可由管材生产企业现场制作。玻璃钢夹砂管与钢管、铸铁管及其管件、泵或其他设备连接时可采用盘承法兰短管转换。5.2.5 接口严密性试验接口严密性试验目的是检验两道橡胶圈与管壁接合是否紧密，是否符合设计试验压力要求。（工艺流程见图5.2.5-1）插口端橡胶圈安装不合格拆除该节管道承口端试压孔制作 图5.2.5-1接口严密性试验工艺流程承口端安装试压螺杆 安管撞口 管道调整、固定 接口注水 稳压检查 接口排水 封闭试压孔 安装后续管道 铺砂下管 清理承插口 接口加压、排气 合格拆除试压泵 试验用压力表应按计量要求检验合格后方能使用，当采用弹簧压力计时精度不应低于1.5级，最大量程宜为试验压力的1.31.5倍，表壳的公称直径不应小于150mm。在管道连接前安装好试压专用螺栓（螺栓做法见图5.2.5-2，试压螺栓为铜制，表面光滑无毛刺），管道安装后螺栓连接手动试压泵，向接口内灌水，将水从试压螺杆内小孔灌入两个橡胶圈与管壁形成的密闭空间，同时打开设在最高点的排气阀，然后缓慢分级加压，先将水压逐步升高到工作压力，检查接口有无渗漏，如无渗漏再提高到试验压力，试验压力为工作压力的1.5倍，观察10min，压力保持不变，且外观检查无渗漏为合格。试压合格后将密闭空间内的水排干，然后封闭试压孔泄水孔。管道接口试压方法参见图5.2.5-3。当水压试验不合格时应查明漏水原因，重新安装或调整管道后再试验，直到合格为止，方可进行后续管道安装。5.2.6 固定支墩管道在弯头、变径、三通及阀门等处应按设计要求设置混凝土固定支墩，经过池塘、河道等地段按要求设置混凝土抗浮墩，各支墩混凝土强度达到设计强度后方可进行管道系统试压。止推墩的受力一边应支承在原状土层上，并保证支墩和土体紧密接触，否则土壤应分层夯实或以C15素混凝土填实。支墩具体作法参见标准图集柔性接口给水管道支墩（03SS505）。5.2.7 沟槽回填当管道连接后，必须尽快进行回填和系统水压试压，防止管道浮动和热变形。回填时应正确选择管区回填材料，并按设计要求进行管区回填与夯实，管槽断面参见图5.2.7。回填前应清除沟槽中的杂物，并排除积水，不得在有积水情况下回填。管顶覆土深度应符合设计要求，当管道覆土较浅，管道的承载力较低，压实工具的荷载较大，或原土回填达不到要求的压实度时，可与设计单位协商采用石灰土、砂、砂砾等具有结构强度或可以达到要求的其它材料回填。 管区应对称分层回填，严禁单侧回填。每次回填厚度应根据回填材料和回填方法确定，回填步骤需符合给水排水管道工程施工及验收规范GB50268规定，水压试验前，除接口外，管道两侧及管顶以上回填高度不应小于0.5m；水压试验合格后，应及时回填其余部分。管道通过铁路、公路时，应按铁路、公路部门的要求施工。穿越障碍时，应根据汽车荷载大小和埋深要求，按设计要求采取管涵等形式保护。5.2.8 系统严密性试验水压试验应按给水排水管道工程施工及验收规范GB50268规定试验方法执行，试验前应做好水源引接及排水疏导路线的设计。管道安装后必须尽早进行水压试验，每次试验长度不宜超过1km，对中间设有附件管段分段长度不宜大于500m，系统中不同材质管道应分别进行试压。可利用玻璃钢夹砂管与钢管及其管件、或其他设备连接处的安装柔性玻璃钢夹砂管盘承法兰短管接口进行分段试压。试验管段不得采用闸阀作堵板，不得有消火拴、安全阀等附件。试压泵和压力表设置在试验管段最低点。水压试验前管道变形应符合规定；接头应安装正确；系统止推装置到位，且完全达到规定的强度；沟槽回填已符合试压要求；阀泵已固定好。 从下游缓慢向管道灌水，在试压管段上游管顶及管段中的最高点设排气阀，将管道内的气体排除。管道注满水后，浸润时间不得少于24h。试验压力采用工作压力1.5倍,水压试验应符合下列要求:缓慢地对管道加压，先将管段内压力逐步升高到工作压力，检查管道和接口，如无渗漏再提高到试验压力，观察压力下降值不超过0.05MPa为合格。严密性试验计算方法应按给水排水管道工程施工及验收规范GB50268规定的放水法进行，渗水量应按（5.2.8）式计算：式中 ： q管道渗水量W每下降时流出的水量T1未放水时试验压力下降所经过的时间T2放水时试验压力下降所经过的时间L试验管段的长度允许渗水量按现行给水排水管道工程施工及验收规范GB50268规定的钢管允许渗水量确定。当试验不合格时，应检查漏水原因，重新安装或堵漏后再试验，直到合格为止；当试验合格后，须及时将阀门、消火拴、安全阀等处所设的堵板撤下，恢复设备功能。5.2.9 系统冲洗消毒管道水压试验后，竣工验收前应进行冲洗消毒。可利用上游水源或安装临时水泵，以不小于1m/s的水流速度连续冲洗管道，应冲洗到出水口处的浊度、色度与入水口相当为止。饮用水管道冲洗后，还应用液氯或漂白粉配制成不低于含20mg/L游离氯的水灌满管道进行消毒。含氯水在管中应留置24h以上。每100m管道用水及漂白粉用量可按表5.2.9选用。浸泡完毕后，放净消毒溶液，再放入生活饮用水冲洗，直至水质管理部门取样化验合格为止。表5.2.9 每100m管道消毒用